Page 206 - 《精细化工》2020年第2期

·408· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

下降了 19%。这主要是因为染料在织物上的吸附以 相比于直接染色，PMA+CA 复配交联染色棉织物的
及交联都会引起应力集中，使织物的断裂强力下降； L*减小，说明棉织物上负载染料增多，织物表面的
纤维素纤维耐碱不耐酸，尽管交联染色中添加的多 颜色深度提高；a*减小，b*和 C*增大，说明绿光、
元羧酸的浓度较低，但也会影响织物的强力；另外， 黄光变多，织物的颜色饱和度提高。图 4 可以直观
复配交联染色是在 170 ℃下进行，高温也会导致纤 地观察到直接染色与交联染色后棉织物的染色效
维脆损甚至炭化，纤维的受损程度增大，使纤维的 果，相比于直接染色棉织物，交联染色棉织物的颜
断裂强力下降 [27] 。 色深度提高，绿光、黄光增多且颜色饱和度提高。
为达到 1∶1 色深要求，使交联染色棉织物的色
表 2 棉织物的折皱回复角和断裂强力保留率 牢度更具有比较意义。使用 8%（o.w.f.）指甲醌染
Table 2 Wrinkle recovery angle and breaking strength retention
rate of cotton fabrics 液对棉织物进行直接染色和交联染色，直接染色棉
织物的 K/S 值为 4.05，交联染色棉织物的 K/S 值为
B R/%
WRA/(°)(经+纬) 13.51，在此 K/S 条件下测定棉织物的摩擦色牢度和
经向 纬向
未处理 146 100 100 耐洗色牢度，结果如表 4 所示。

直接染色 144 92 93
表 4 棉织物的摩擦色牢度及耐洗色牢度
交联染色 231 84 81
Table 4 Colour fastness to rubbing and colour fastness to
washing of cotton fabrics
2.4.2 酯交联对染色性能的影响 摩擦色牢度/级 耐洗色牢度/级
选择直接染色、PMA+CA 复配交联染色的棉织
干 湿 变色 棉沾 毛沾
物测试其 K/S 值、上染率及颜色特征值，结果如表
直接染色 3 2 2 2 3
3 所示。棉织物染色后照片见图 4。 交联染色 4~5 4 4 4 4

表 3 棉织物的 K/S 值、上染率及颜色特征值 由表 4 可知，直接染色棉织物的各项色牢度均
Table 3 K/S value, dyeing rate and color characteristic value
of cotton fabrics 较低，这是因为染料主要以范德华力吸附在织物上，
K/S 值 上染率/% L* a* b* C* 这种分子间较弱的作用力容易使染料从织物上脱落
直接染色 2.17 23 93.13 –3.66 17.86 18.23 下来。与直接染色相比，PMA+CA 复配交联染色棉
交联染色 4.08 61 89.29 –4.95 53.22 53.45 织物的摩擦色牢度提高了 1~2 级，耐洗色牢度提高
了 1~2 级，且 PMA+CA 复配交联染色棉织物的耐洗
色牢度达到了 4 级，这是因为染料主要以较为牢固
的酯键上染到棉纤维上，在洗涤过程中，酯键的水
解程度较轻，并没有影响染品的耐洗色牢度。
2.4.3 酯交联对其他性能的影响
分别测试染色前后棉织物的抗紫外性能及透气
性，结果见表 5。

表 5 棉织物的抗紫外性能及透气性
图 4 直接染色棉织物（a）及交联染色棉织物（b）的
Table 5 UV resistance and permeability of cotton fabrics
图片
Fig. 4 Pictures of direct-dyed cotton fabric (a) and UPF 值 UV 透过率平均值/% 透气量/
2
3
crosslinking-dyed cotton fabric (b) UVA UVB 〔cm /(cm ·s)〕
未处理 21 4.61 4.70 46.81
由表 3 可知，PMA+CA 复配交联染色棉织物的 直接染色 41 2.52 2.39 42.89
K/S 值比直接染色提高了 88%，上染率提高了 165%， 交联染色 50+ 1.66 1.15 38.25
主要是在染色过程中，PMA+CA 发生反应生成多个
环酐中间产物，与染料和棉纤维上的羟基发生酯化 由表 5 可知，相比于未处理棉织物，直接染色
反应，使更多染料通过酯键上染到棉织物，从而使 棉织物、PMA+CA 复配交联染色棉织物的 UVA 和
K/S 值及上染率提高。L*为明度值；a*和 b*为颜色 UVB 透过率均减小，UPF 值均变大，抗紫外性能均
指数，其中 a*为红绿值，正值表示颜色偏红，负值 增强。直接染色棉织物的 UPF 值增加，主要是因为
表示偏绿；b*为黄蓝值，正值表示颜色偏黄，负值 指甲醌染料分子结构中含有大量共轭结构和氢键结
表示颜色偏蓝；C*为颜色饱和度 [28] 。由表 3 可知， 构，可以有效吸收紫外线，使染色后棉织物具有较